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電氣自動化在電力系統(tǒng)中的應用及發(fā)展趨勢

發(fā)布日期： 2014-05-11 發(fā)布：  

  2013年7期目錄       本期共收錄文章20篇

　　摘要：文章分析了電力系統(tǒng)對電氣自動化的要求，結合作者的工作實踐，總結了當前電氣自動化在電力系統(tǒng)中的應用現(xiàn)狀，并提出了電氣自動化在電力系統(tǒng)中的總體發(fā)展趨勢和研究方向，有助于利用電氣自動化技術更好地完善和服務電力系統(tǒng)。
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　　關鍵詞：電氣自動化；電力系統(tǒng)；信息化
　　中圖分類號：F407 文獻標識碼：A 文章編號：1009-2374（2013）20-0044-02
　　隨著數(shù)字信息技術的快速發(fā)展和應用，電力系統(tǒng)的傳統(tǒng)模式已經(jīng)不能適應社會和經(jīng)濟的發(fā)展需求，制約著行業(yè)的進步。而電氣自動化控制技術在電力系統(tǒng)中就顯示了突出的優(yōu)越性，一方面可以節(jié)省大量的人力投入，另一方面還可以減少操作時間，提高電力系統(tǒng)的運行效率和安全性。本文針對電氣自動化技術在電力系統(tǒng)中的應用現(xiàn)狀，提出了在這一領域的發(fā)展方面，為更好地應用電氣自動化技術服務于電力系統(tǒng)，提供了新的思路。
　　1 電力系統(tǒng)對電氣自動化控制的發(fā)展要求
　　隨著電力系統(tǒng)向著大型、復雜化方面發(fā)展，對電氣自動化控制的要求也提出了更高的要求。具體體現(xiàn)在以下兩個方面：
　　1.1 電力系統(tǒng)控制的信息化要求
　　當前的社會和經(jīng)濟水平，對電力行業(yè)的信息化要求越來越高，同時，對電力行業(yè)本身來說，對系統(tǒng)運行效益的要求也越來越重要，這就要求在電力系統(tǒng)的控制方面具有更高的安全和自動化水平。電氣自動化技術在信息化發(fā)展的基礎上，不僅具有自動操控機器運行的優(yōu)勢，而且在數(shù)據(jù)分析、處理和部門管理方面也有了重要的突破。把電氣自動化技術應用于電力系統(tǒng)，不僅可以提高電力設備的使用效率，而且便于實現(xiàn)電力系統(tǒng)的信息化和智能化水平。
　　1.2 電力系統(tǒng)的安全可靠性要求
　　電力系統(tǒng)是關系到社會生活和各行業(yè)穩(wěn)定發(fā)展的經(jīng)濟命脈，而隨著社會和經(jīng)濟對電力系統(tǒng)的依賴程度的提高，對電力系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定、可靠性要求也越來越重要。這就要求電力系統(tǒng)具備高效的維護效率，更加易于控制和操作，當電力系統(tǒng)發(fā)生故障時，要求能夠及時做出診斷和修復。而電氣自動控制化系統(tǒng)應用于電力系統(tǒng)，可以實現(xiàn)自動化和智能化的控制，具有便于操作控制、穩(wěn)定可靠的突出優(yōu)點，可以及時對電力系統(tǒng)中的故障和問題做出調(diào)整，降低了操作的難度和復雜性，減少了人力的耗費。
　　隨著電氣自動化技術的發(fā)展和應用，在電力系統(tǒng)中引入電氣自動化控制，對于推動和促進電力系統(tǒng)的發(fā)展，具有非常重要的意義，是電力系統(tǒng)發(fā)展的主要趨勢和要求。
　　2 在電力系統(tǒng)中應用電氣自動化的現(xiàn)狀
　　2.1 電力系統(tǒng)中的電氣自動化技術
　　電氣自動化技術是隨著計算機信息技術的發(fā)展而得到廣泛普及和應用的，在電力系統(tǒng)中應用的電氣自動技術主要有以下五個方面：
　　2.1.1 仿真技術：在電力系統(tǒng)中應用自動化仿真技術，不但能夠及時地處理系統(tǒng)中產(chǎn)生的大量數(shù)據(jù)，提供虛擬的系統(tǒng)運行操作和實驗環(huán)境，還可以實現(xiàn)多項控制和操作的實時、同步進行，對系統(tǒng)的故障進行模擬、分析和診斷，提高系統(tǒng)運行的效率和效果，特別是在新系統(tǒng)設備的測試方面更具有重要的作用。
　　2.1.2 智能技術：智能控制技術是目前控制理論的新成果，適用于對模型不確定、非線性、要求較高的復雜系統(tǒng)進行控制。借助于電氣自動化技術，可以實現(xiàn)系統(tǒng)的智能控制，大力提高電力系統(tǒng)的控制靈敏度，借助于網(wǎng)絡化實時傳遞的性質，能夠及時發(fā)現(xiàn)故障和問題，，迅速做出解決方案，降低電力系統(tǒng)因故障所帶來的損失，完善電力系統(tǒng)的漏洞，促進提高系統(tǒng)的效率。智能技術在電力系統(tǒng)中具有廣闊的應用前景。
　　2.1.3 動態(tài)安全監(jiān)控技術：在電力系統(tǒng)運行過程中，科學的監(jiān)測手段是系統(tǒng)安全運行的保障。當前，主要是借助于數(shù)據(jù)采集和動態(tài)監(jiān)控技術，通過對電力系統(tǒng)中的電磁暫態(tài)故障記錄和采集，實現(xiàn)對整個系統(tǒng)運行狀態(tài)的動態(tài)實時監(jiān)測。
　　動態(tài)安全監(jiān)控技術是新一代監(jiān)控系統(tǒng)，它是在GPS技術和SCADA技術基礎之上的一種新突破。這一技術主要有四個組成部分：同步定時系統(tǒng)、通信系統(tǒng)、中央信號處理系統(tǒng)和動態(tài)相量測量系統(tǒng)。通過GPS技術，可以實現(xiàn)數(shù)據(jù)信息的測量、通信實時和同步，給控制相量工作提供實時信息數(shù)據(jù)。特別是當前的電力系統(tǒng)的調(diào)度和監(jiān)測逐漸由原來的穩(wěn)態(tài)、準穩(wěn)態(tài)監(jiān)測向動態(tài)監(jiān)測轉變和發(fā)展，成為電力系統(tǒng)監(jiān)測的主要發(fā)展潮流，標志著電力系統(tǒng)中的安全監(jiān)測邁向了實時控制的時代，這對于保障電力系統(tǒng)的安全、可靠和穩(wěn)定地提供高質量的電力能源具有重要的意義。
　　2.1.4 柔性交流電系統(tǒng)技術：柔性交流電系統(tǒng)是指在輸電系統(tǒng)中，對關鍵性環(huán)節(jié)采用既具有一定的綜合功能、又有較強的獨立性強電子裝置，對輸電系統(tǒng)的關鍵參數(shù)進行有效的控制和調(diào)整，起到提高輸電電壓的穩(wěn)定性和系統(tǒng)的可靠性。作為一種先進的處理技術，柔性交流電控制系統(tǒng)集中了控制理論、信息技術等研究成果，具有較高的控制能力和工作效率。
　　柔性交流電系統(tǒng)的核心裝置是ASVC。ASVC是一種靜止無功發(fā)生器的新模式，技術結構非常簡單，卻能把柔性交流電系統(tǒng)中的各種技術融為一體。特別是這一裝置在系統(tǒng)發(fā)生故障后，能在最短的時間內(nèi)使電壓保持穩(wěn)定。同時，這一裝置有較寬的調(diào)節(jié)范圍，反應速度很快，基本沒有延遲現(xiàn)象，而且沒有機械轉動的噪音和慣性，所以在電力系統(tǒng)中得到了廣泛的應用。
　　2.1.5 多項集成技術：利用電氣自動化系統(tǒng)，可以使電力系統(tǒng)的控制實現(xiàn)統(tǒng)一化管理，使電力系統(tǒng)的控制實現(xiàn)技術合成，與傳統(tǒng)電力系統(tǒng)中的分開管理不同，把管理、安全維護等不同的環(huán)節(jié)集成于一體，滿足不同客戶的需求，不僅能夠支持電力系統(tǒng)項目的設計、施工、測試及開機、維護等，而且與各環(huán)節(jié)在單獨運行時的較高的經(jīng)濟成本和人力成本相比較，還能夠有效降低投資成本。
　　2.2 電力系統(tǒng)應用電氣自動化技術的領域
　　2.2.1 變電站自動化。在變電站的自動化控制中，是電力系統(tǒng)應用電氣自動化技術的一個主要領域。借助于電氣自動化技術，運用程序化的裝置取代常規(guī)性的電磁式設備，可以實現(xiàn)對變電站內(nèi)各種設備的有效控制，對設備的運行狀態(tài)進行全過程的監(jiān)控，能夠滿足變電站各種設備的運行和操作，成為電力系統(tǒng)的調(diào)度自動化中重要的組成部分。 　　2.2.2 電網(wǎng)自動化。電網(wǎng)調(diào)度的自動化是整個電力系統(tǒng)自動化的重要內(nèi)容和組成部分，電氣自動化技術應用于電網(wǎng)控制，有力推動了電網(wǎng)一體化和調(diào)度的自動化水平。通過自動化技術中的數(shù)字信息處理能力，可以實現(xiàn)對各級變電站、服務器、工作站等的控制和調(diào)度，通過電力系統(tǒng)專用的廣域網(wǎng)連結，可以對范圍以內(nèi)的電廠、各級電網(wǎng)調(diào)度和控制中心、變電站等的終端設備進行有效的實時數(shù)據(jù)采集，并對這些數(shù)據(jù)進行及時的分析，判斷整個電網(wǎng)運行是否處于安全狀態(tài)。
　　3 電力系統(tǒng)應用電氣自動化的趨勢
　　電氣自動化的發(fā)展，給電力行業(yè)的控制和管理帶來了很大的方便，使電力系統(tǒng)走上了信息化和智能化的道路，推動了電力行業(yè)的健康發(fā)展。當然，電氣自動化技術在電力系統(tǒng)中的應用遠遠沒有達到成熟和完善的境界，而且隨著科技的進步和行業(yè)的發(fā)展，對電氣自動化技術的應用還會產(chǎn)生很多新的需求，推動這一技術不斷向前發(fā)展。
　　總體上說，電氣自動化技術應用于電力系統(tǒng)，主要有以下五種發(fā)展方向：第一，電氣自動化需要促進電力系統(tǒng)的控制和管理從傳統(tǒng)的開環(huán)狀態(tài)監(jiān)測向閉環(huán)式監(jiān)測方向發(fā)展，比如，使電力系統(tǒng)由原來的系統(tǒng)功率總加發(fā)展到自動發(fā)電控制；第二，電氣自動化需要推動電力系統(tǒng)從高電壓等級向低電壓等級方面發(fā)展，可以使電力系統(tǒng)從能量管理系統(tǒng)轉向配電管理系統(tǒng)；第三，在電力系統(tǒng)的功能上，電氣自動化需要推動單一的功能向多功能、一體化方向發(fā)展，比如，在變電站可以達到綜合自動化發(fā)展；第四，電氣自動化需要進一步推動電力系統(tǒng)向數(shù)字化、智能化、信息化方面發(fā)展；第五，在電力系統(tǒng)中應用電氣自動化技術，需要逐漸擺脫單純提高經(jīng)濟效益的目標，向著綜合管理和應用服務的目標發(fā)展。
　　4 結語
　　在電力系統(tǒng)的構建和運營中，電氣自動化技術所起的作用越來越重要，因此，更需要不斷進行理論和實踐創(chuàng)新，擴大電氣自動化的使用范圍和效率，增強在電力系統(tǒng)的應用和功能，從總體上促進電力系統(tǒng)向著自動化和智能化方向發(fā)展，使這一技術能夠更好地為電力系統(tǒng)服務，提高電力系統(tǒng)的效率，促進電力系統(tǒng)的健康發(fā)展。
　　參考文獻
　　[1] 胡榮榮.電氣自動化技術在電力系統(tǒng)中的應用探析
　　[J].機電信息，2012，（30）.
　　[2] 任杰.電氣自動化技術在電力系統(tǒng)中的運用淺談[J].理論研究，2012，（3）.
　　[3] 羅燕.電力系統(tǒng)中電氣自動化的應用探究[J].能源與節(jié)能，2013，（5）.
　　作者簡介：羅小明（1956―），男，河源市友和電力工程監(jiān)理有限公司機械工程師，研究方向：機械。

  本文關鍵詞：電氣自動化在電力系統(tǒng)中的應用及發(fā)展趨勢，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。